复杂构件精密锻造技术的新进展--
塑性体积成型与控制
论文题目：复杂精密锻造技术新进展
导师：袁林
学号：14S009112
姓名：王娜娜
专业：材料加工工程—锻压
复杂精密锻造技术新进展
摘要：随着科学技术的不断发展，钛合金构件的应用越来越广泛，大型化、精密化将成为必然发展趋势。传统的自由锻及模锻形式，由于存在较多飞边并留有大量切削，造成材料浪费，增加产品成本。因此，本文在深入研究钛合金材料的基础上，分析并阐述有关钛合金复杂构件的精密塑性成形技术，以降低生产成本、提高锻件承载力[1]，推动钛合金复杂构件的应用与发展。复杂构件精密锻造是一种先进的热加工工艺，结合课题研究与成果应用，国内钛合金的精密锻造从简单圆盘件[2]到复杂结构件，从中小锻件到大型整体锻件，从均质锻件到功能梯度锻件等研究进展情况，并讨论锻造技术未来的发展方向。
关键词：钛合金，精密锻造，超塑性
前言：当前，我国航空工业所取得的发展成就举世瞩目。伴随着航空工业的崛起和快速发展，钛合金[3]复杂构件的整体化和有效的应对，研究钛合金复杂构件精当明显，作为的现实意义。钛合金之所以在航空工业中倍受青睐，主要是因为钛合金具有耐高温、高比强度、低密度、高抗腐蚀性以及能够焊接处理等优点，所以航空飞行器和航天飞行器在提升自身的综合性能、降低自身重量时，会优先考虑钛合金材料。由于钛合金及其构件的合成制作具有相当高的技术含量，因此，钛合金材料使用数量的多少目前已经成为衡量航空 (航天)飞行器[4]先进程度的重要指标之一。但是为了实现航空(航天)飞行器总性价比的最优化，需要对钛合金的使用比例进行必要的控制。当前航空航天领域对于航空 (航天)飞行器的总体要求是，安全。使用寿命长、性能优秀、速度高、自重轻，其中降低航空 (航天)飞行器的自身重量对于增加燃料、提高飞行器性能而言是至关重要的。锻造是将模具与锻坯[5]加热到一定的温度，是一种先进的热加工工艺，具有的优点（1）显著减小材料的抗变形能力，从而大大提高锻造设备的实用能力；（2）提高锻造材料的塑性，使低塑性材料的锻造成为可能；（3）工艺条件易于控制，产品质量稳定。（4）避免模具激冷，大大提高材料的充填能力及充满型腔[6]的能力，减少锻造残余应力，使得少无余量锻造成为可能，使锻件流线非常合理。
一、钛合金材料的流变特性及超塑性
锻造技术主要包括锻造过程模拟技术，锻件设计技术，模具设计技术，模具材料技术，模具真空熔铸技术，模具机加工及电加工技术，电坯技术，润滑技术，等温超塑成型技术，锻件组织性能与控制技术，防止精锻件翘曲变形[7]技术，精锻件数控锻造技术。TA15钛合金属于高铝含量近a型合金是飞机和发动机结构的重要钛合金材料。钛的趟塑成形适用于航用球形燃料罐、机体构件、V2500 发动机前缘整流罩[8]等部件的加上。该方法是将扳材放置在真空热装置巾加热，上型压F，氩气氛中进行加压，用气体压力控制变形速度超成形 n J 进行复杂形状的深拉加工，比用锻造切削广， L占的金属利率高。接合加工包括熔焊及固相接合，是板、管、棒材绀合成部件的必要方法。由于焊接变形[9]、焊接质的离散件、焊接区的铸造组织等会使焊接接头的性能下降，仅限于框架类、
静翼组装、燃烧器、排气管道等静止部件的焊接。但是，随着焊接技术自动化程度的提高，焊接的可靠性提高，因而也扩大r，其中，被用于高应回转部件的焊接。钛制航部件的 TIG 焊应置于氙气气氛的容器内进行。在氩气中JJI J 入氦气，由于热收缩效应町提高焊枪的能量密度[10]，是一种低入热、深焊透的技法。另外，对高价的钛压缩机动翼尖端部在受到磨耗、损伤时，也可用 TIG 焊修复。钛的电子柬焊接是一种高可靠性的精密焊接，对用于钛合金缩机间隔金筒等重要回转部件的焊接，以及 F 14 战机机翼中央 F i一 6A l一4V 合金部件的焊接。由丁钛的吸光和焊接性好，激光焊已应用于钛的航空发动机重要部件 V2500 风机架、风机壳体的焊接，采用的是10kW CO 激光器，钛的电阻焊由于焊接区与氖气接触机会少，没有像点焊、缝焊那样F焊接设备和设施[11]的限制，有电阻高，可实现低电流的焊接，已用 f 风机架外支撑的外强筋的焊接、襟翼迭板的焊接等钛的摩擦焊是使部件回转，由复运动的磨擦热热接的办法。惯性焊是使部件同转达定速度后力推力，回转部南惯性能量变为摩擦热[12]达到接合的日的。适用于发动机盘件、套筒、轴食等旋转部件。由于航空发动机是高可靠性飞轮式，大多采用惯性焊。钛的扩散焊有钛合金精加 I 部ft：直接接合的方法和在接合部中间夹中间金属，由其产生的瞬间液相达到液相扩散接合的方法两种。直接接合已用于一 70发动机的中空风机盘焊接，Rolls． Royce[13]公刊正在开发中空翼，其内部为液相扩散接合 I 艺制造的钛蜂窝结构，中间金属为 Ni、cu 两层镀层，由 r r i— Cu— Ni j 元共晶反应进行接合，适用于RB 211— 534GH 、V 2500[14] 发动机。TRE NT 发动机采用的第二代中窄翼也是由扩散焊 + 超塑成形技术制造，是由3张板件重叠进行扩散接合而成。
二、钛合金复杂构件精密塑性成形技术分析
目前钛合金复杂构件精密塑性成形技术主要包括三种即粉末冶金技术、等温锻造技术以及精密铸造技术。这三种技术的钛合金材料利用率能够达到70％至90％的水平，拥有较好的生产经济性，并可以实现净形生产。因为钛合金材料是公认的非常昂贵的材料，并且废弃材料难以回收和加工，增加了钛合金[15]材料的加工成本，因此，选择利用率高的加工技术是提高钛合金构件性价比的关键。
1．钛合金粉末冶金技术
MLM (金属粉末注射成形) 技术是当前公认的优势最为显著的成形技术之一，它属于近净成型技术，在制造高精度、高质量的复杂零件方面拥有独特的优势。在制备形状复杂的部件方面，钛合金热等静压粉末冶金技术相对比较容易操作，并且制备完成的钛合金部件几乎都是净形，并且其材料性能和原先基于锻材加工技术制备的钛合金构件不相上下。并且，利用热等静压粉末[16]冶金技术固结的粉末钛合金能够实现全部程度的致密，不仅微观结构良好，而且组织均匀、晶粒细小，没有偏析和织构问题，其性能不低于锻件水平。当前，外国的航空航天领域在高性能钛合金粉末冶金[17]技术的研究方面已经达到了相对较高的水平，某些已经得到了商业应用。我国虽然也在钛合金粉末冶金技术进行了大量的研究工作，但是在高性能钛合金粉末冶金技术尤其是关键构件的高性能钛合金粉末冶金技术方面的研究还要落后于国外先进水平。
2．等温锻造技术
关于钛合金等温锻造技术的相关研究已经有三十几年的历史基于此技术的大型钛合金锻件类型也有不下数十种。资料显示，目前钛合金锻件[18]投影面积最大为0.4 ．8平方米。国外在该技术的研究和应用方面均早于国内，其中一些技术也颇具代表性，例如，德国G K SS 研究中心研发的等温锻造加工近一Ti A I合金零件的技术便是典型代表之一。其他的一些欧美国家在该技术的研究方面也取得了一定的成就，并且已经具备了成熟的硬件设施，例如，反馈系统设备、常应变率控制设备以及温控设备等等。我国在钛合金等温锻造技术方面虽然起步较晚，但是也获得了显著的成就，例如，我国的宝钢公司利用等温锻造技术成功试制出了直径为500毫米的TC 17钛合金整体叶盘[19]和高压压气机盘。结果显示，该锻件的金属流线分布合理，并且具备良好的组织和性能。化工信息为了促进等温锻造技术获得更深程度地发展，在今后的研究当中需要重点解决以下关键技术：首先，大型件的组织性能控制技术；其次，复杂形状零件的多向加载成形模具结构的设计技术；再次，大型薄壁件整体成形省力技术；最后钛合金零件精密成形金属流动控制技术。
3．精密铸造技术
近年来，钛合金精铸技术发展德陕，如开发了钛精密铸造 + 热等静压 - I -热处理技术，可保证钛合金铸件质量接近于 B 一退火的钛合金锻件；开发了浮熔铸造技术，采用减压吸引法进行铸造，浇注时很少产生紊流，基本无气泡夹杂，很少产生铸造缺陷。在美国，真空压铸法作为新的钛铸造方法已进入实用阶段，这种方法不会产生铸件表面污染，质量比较稳定，也省去了后续的酸洗工序。美国H ow met公司、波音公司与美国空军研究实验室联合进行薄壁钛铸件[20]的开发，选择了C 一 17军用运输机发动机挂架的鼻帽和防火封严件为对象，各用一个整体铸件取代由17个Ti 一 6A 1 — 4V 合金钣金件组成的鼻帽和由多个零件、紧固件组成的防火封严件。经过努力，目前已达到 l_ 27m m 厚度的要求，并在新生产的C一 17飞机中得到应用。国内方面，北京航空材料研究院曾成功浇铸出尺寸为630nlm ×300 r a n1×130 m m 、最小壁厚仅为2． 5 m m 的复杂框形结构。该技术存在的问题，首先，大型钛合金构件将越来越多地应用在易疲劳断裂的关键部位，但大型复杂薄壁钛合金浇铸[21]时液态金属流将部分造型材料卷入金属流冷却后形成的夹杂容易导致裂纹的产生与扩展，尤其是钛合金铸件中大于10m m 的缩孔，很难在热等静压中压扁焊合。其次，熔模铸造的充型凝固过程容易产生许多如卷气、夹杂、缩孔、冷隔等铸造缺陷，从而影响铸件性能。最后，虽然真空压铸法不存在以上问题，但它仅适于制造形状简单的零件，铸件最大质量为18 k窖，最大尺寸为61 cm x 46 cm × 25 cm ，一次最多可铸造12个零件。
三、锻造产业在航空制造领域的发展方向
随着先进锻造技术埘优质、精密、高效、环保、低成本曰标的断追求，锻造产业在航空制造领域的发展应从5个方面进行考虑。第一，应满足新一代航空装备制造大型化、整体化的需求；第二，臆发展低成本、高可靠锻造技术；第三，应考虑低碳、环保的制造方式；第四，针对新型制造技术的特点，结合锻造技术，发展高效率的复合制造技术；第五，应在锻造产业巾发展循环经济制造 1 发展低成本、高可靠的锻造技术在航空制造领域锻造技术主要用于飞机及发动机零件的制造，根据其结构特点，主要有自由锻技术、模锻技术和环
轧技术，而自南锻技术除在新号飞机[22]试制部分零件选朋之外，很少直接应用于零件的制造，往往是作为给模锻制坯的T序。因此，发展先进的模锻技术和环轧技术是锻造技术在航空制造领域发展的方向。
（1）发展等温精密锻造技术等温精密锻造技术是模锻技术的一种，该技术要求自始至终模具与工件保持相同的温度，以低应变速率进行变形的一种锻造方法。为防止锻件和模具的氧化，常在真空或惰性气体保护的条件下进行。能够生产出锻后不需机加 r的净型锻件或是仅需要少量加的锻件[23]，材料利用率高，锻件组织性能比普通锻件优异。近年来等温精密锻造技术在国内航空制造领域发展较快，但还远远未达到大量推广应的一业化技术水平，这主要是为模具由特殊材料制造，费用比普通模具高得多；且需要温度均匀可控的模具加热系统；润滑剂要求高，能在高温下充分使用；为防止T 件和模具氧化，需要额外的真空或惰性气体保护装置[26]。针对这些问题，后续应开发低成本高温合金模具材料；进行高温模具保护涂层和模具修复技术研究；进行真空或保护气氛下的等温锻造技术研究；进行高温合金模具结构设计、模具精密铸造[27]等研究。（2）发展精密环轧技术
目前，我国在研和批产的各种型号航空发动机和其他军T[28]项目中，高温合金、钛合金等难变形材料环件的应用非常广泛。但国内现生产的航空航天难变形材料环件多为矩形或简单异形截面。材料利用率低，约5％～10％，且尺寸精度差、组织不均匀、加一变形严重等问题较突出。针对上述问题，如何在提高材料利用率、环件尺寸精度的同时，满足新型发动机对环件组织性能、组织均匀性及批次稳定性等要求，并降低生产成本、缩短研制J吉 J期、节约贵重材料和战略资源是发展环轧技术的方向。根据中航重机股份有限公司[29](以下简称“中航重机” )的 J贵州安大航空锻造有限责任公司前期研究成果，可以从环件胀形一 r艺研究、异形环坯料设计与制备T 艺研究、辗轧、胀形校正、热处理一 r 艺研究；封面文章件产批次[30]稳定研究4方面推动精环轧技术的发腱，重点突破环件辗轧胀形忡技术、异形坯料设计优化技术、环什残余应力测试控制技术等火键技术，最终满足先进发动机和其他武器装备对环形零件的离性能、低成本、精确化、轻醚化、命和用制造的需要，使我国的生产技术达到国际先进水平。
四、结束语
在飞机，发动机和航空材料快速发展的推动下，锻造先进技术在国内发展很快但还未达到大量发展应用的水平，主要在航空钛锻件，高温合金锻件中得到越来越多的应用，今后应更多的开发高温合金模具材料开展热模锻研究进一步降低模具费用，开展高温模具保护涂层和模具修复研究技术，提高模具寿命，开发高温应变速率超塑性，开展真空或保护气氛下的等温锻造研究。为了实现降低飞行器自重的目标，航空航天工程人员通常采用整体结构形式而非原先利用小锻件连接成为大部件的方式，此举在提高飞行器刚性的同时也显著降低了飞行器的自重。对于钛合金材料而言，因为焊接难度较大，采用整体成形技术使其一次性成为整体构件是当前航空、航天飞行器用的钛合金结构件制造技术的发展趋势，特别是大型、薄壁、复杂、整体、精密制造技术更是代表。
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砂型铸造工艺
1
铸造的分类 砂型铸造
湿砂型 干砂型
铸造
（造型 方法）
化学硬化砂型
特种铸造
（造型材料）
以天然矿产砂石 为主要造型材料
以金属作为主 要造型材料
熔模铸造、壳型铸 造、负压铸造、泥 型铸造、实型铸造 、陶瓷型铸造等
金属型铸造、离心 铸造、连续铸造、 压力铸造、 低压铸造等
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（1）手工造型 ——单件、小批量生产 （2）机器造型 ——中、小件大批量生产 （3）机器造芯 ——中、小件大批量生产 （4）柔性造型单元 ——各种形状与批量生产
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砂型铸造
手工造型
整模造型 分模造型 三箱造型 活块造型（一）活块造型（二） 挖砂造型 刮板造型等
2020-6-9
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铸造由于具有适应性广，经济性好等 许多优点，通常用来提供切削加工的毛坯， 有时也直接铸造成形。
在机器中，铸件一般占很大比例，比如， 在汽车中，铸件重量占40-60%；机床中 占70-95%。而铸件中，砂型铸造占90%。
5
主要铸造工艺设备
设备类别 合金熔化及浇注 造型与制芯 落砂清理及后处理 落砂清理及后处理
特种铸造 检验 环境保护与劳动卫 生
主要铸造工艺设备 举例
冲天炉，电弧炉，感应电炉，坩埚炉，反射炉，装料机械，金属输 送机械，浇注装置 混砂机，筛砂机，旧砂再生机，型砂输送及贮存装置 各种造型机，制芯机，烘干炉 捅箱机，振动落砂机，抛丸、喷丸清理机，浇冒口切割机，机械手， 热处理炉，浸渗装置 压铸机，低压铸造机，差压铸造机，金属型铸造机，离心铸造机， 熔模铸造设备，连续铸造设备等 型砂试验仪器，材料分析仪器，无损检测仪器 除尘与空气净化装置，噪声控制装置，污水处理装置
6
解析精密铸造技术 精密铸造是相对于传统的铸造工艺而言的一种铸造方法。它能获得相对准确地形状和较高的铸造精度。较普遍的做法是：首先做出所需毛坯（可留余量非常小或者不留余量）的电极，然后用电极腐蚀模具体，形成空腔。再用浇铸的方法铸蜡，获得原始的蜡模。在蜡模上一层层刷上耐高温的液体砂料。待获得足够的厚度之后晾干，再加温，使内部的蜡模溶化掉，获得与所需毛坯一致的型腔。再在型腔里浇铸铁水，固化之后将外壳剥掉，就能获得精密制造的成品。 失蜡法铸造现称熔模精密铸造，是一种少切削或无切削的铸造工艺，是铸造行业中的一项优异的工艺技术，其应用非常广泛。它不仅适用于各种类型、各种合金的铸造，而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高，甚至其它铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件，均可采用熔模精密铸造铸得。 熔模精密铸造是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的。作为文明古国，中国是使用这一技术较早的国家之一，远在公元前数百年，我国古代劳动人民就创造了这种失蜡铸造技术，用来铸造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品，如春秋时的曾侯乙墓尊盘等。曾侯乙墓尊盘底座为多条相互缠绕的龙，它们首尾相连，上下交错，形成中间镂空的多层云纹状图案，这些图案用普通铸造工艺很难制造出来，而用失蜡法铸造工艺，可以利用石蜡没有强度、易于雕刻的特点，用普通工具就可以雕刻出与所要得到的曾侯乙墓尊盘一样的石蜡材质的工艺品，然后再附加浇注系统，涂料、脱蜡、浇注，就可以得到精美的曾侯乙墓尊盘。 现代熔模铸造方法在工业生产中得到实际应用是在二十世纪四十年代。当时航空喷气发动机的发展，要求制造象叶片、叶轮、喷嘴等形状复杂，尺寸精确以及表面光洁的耐热合金零件。由于耐热合金材料难于机械加工，零件形状复杂，以致不能或难于用其它方法制造，因此，需要寻找一种新的精密的成型工艺，于是借鉴古代流传下来的失蜡铸造，经过对材料和工艺的改进，现代熔模铸造方法在古代工艺的基础上获得重要的发展。所以，航空工业的发展推动了熔模铸造的应用，而熔模铸造的不断改进和完善，也为航空工业进一步提高性能创造了有利的条件。 我国是于上世纪五、六十年代开始将熔模铸造应用于工业生产。其后这种先进的铸造工艺得到巨大的发展，相继在航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及刀具等制造工业中被广泛采用，同时也用于工艺美术品的制造。 所谓熔模铸造工艺，简单说就是用易熔材料（例如蜡料或塑料）制成可熔性模型（简称熔模或模型），在其上涂覆若干层特制的耐火涂料，经过干燥和
精密锻造现状及前景 摘要：近些年来，随着我国社会生产力的高速发展，科技技术也得到了及时的 更新，而仪器设备作为生产力的基础，其直接影响着社会发展，对此加大对其质 量控制的重视度就显得尤为重要。本文主要就目前产用的精密锻造技术进行了阐述，并在基于现状问题的前提下，分析了精密锻造设备及模具的特点及相关技术 要求，并进一步探讨了精密锻造技术的发展前景，以期能够进一步实现精密锻造 设备的功能化、智能化及柔性化。 关键词：精密锻造；现状；前景 引言 针对精密锻造技术而言，其主要是指零部件加工完成后无需再次加工，或是 仅需给予简单处理就可投入使用的零部件锻造技术，其工艺属于我国高新锻造技 术的重要类型之一，一般适用于汽车制造、航空航天、建筑工程等领域，在一定 程度上简化了零件生产步骤，充分发挥了节省时间、成本等优势，是进一步促进 我国零件生产综合竞争力的关键。 1、精密锻造技术现状及工艺 （1）热精锻技术 相较于西方发达国家，我国热精锻技术起步相对较晚，但在后期因工艺良好 而得到了大范围的应用。热精锻技术主要是指在基于高温度前提下完成生产加工 的一种工艺，所有原材料均需予以高温处理，此工艺加工出来的零件具有显著的 特征表现，即塑形强，但却存在一定的缺陷，即极易发生变形，故所形成的材料 就具有较强的氧化作用，其材料表明非常容易遭到氧化，在工件的尺寸予以测量时，精准度难以保证。同时，此工艺往往需要在密闭式环境操作，受模具自身缺陷，或是原料质量问题等因素的影响，就极有可能对工件的成形造成很强的变形 抗力，最终损坏设备或是模具，而解决此问题一般会以分流降压的原理来进行， 能够在一定程度上延长模具的使用年限[1]。 （2）冷精锻技术 冷精锻技术主要是指以室温为前提而开展的锻造工艺，主要包含浮动凹模锻造、闭塞锻造等，相较于热精锻技术，此技术能够有效控制机械零件部件的形态、尺寸，且结果的精准性较高，很好的避免了因高温而导致的变形偏差问题，所铸 工件的质量可得到保证。但值得注意的是，使用该技术在成形阶段时，材料具备 较强的变形抗力，故塑性往往较差，需要精准的设备及模具予以支撑，且后期想 要加工成复杂工件则存在较大的难度，主要被应用到了结构简单的零部件生产中。 （3）温精锻技术 针对温精锻技术而言，其主要是在基于结晶温度之下而进行的一种工艺，具 体操作需结合实际情况而言，其在一定程度上满足了冷静锻技术及热精锻技术存 在的缺陷，即可避免变形抗力强、可塑性差等问题的出现，优势明显，也可被应 用到多种形态下的机械零部件生产中，而且还不会受到高温的影响，在进一步程 度上确保了零件的精准度。但值得注意的是，此技术不仅对温度提出了较为严苛 的要求，其还对模具及材料也提出了较高的要求[2]。 2、精密锻造设备及模具特点 （1）精密锻造设备特点 一般而言，想要进一步的满足精密锻造技术的需求，其设备就需具备以下特点：设备要具备较强的强度，尽可能的避免生产过程中应设备本身因素而产生的
铸造练习题 一、判断题(本大题共91小题，总计91分) 1.(1分)浇注温度过低，则金属液流动性差，铸件易产生气孔、缩孔、粘砂等缺陷。（） 2.(1分)金属型铸造主要用于大批量生产形状简单的钢铁铸件。（） 3.(1分)机床中的床身、床腿、尾座、主轴箱体、手轮等是用铸造方法生产的。（） 4.(1分)熔模铸造与金属型铸造相比较，前者得到的铸件晶粒细。（） 5.(1分)离心铸造的主要优点是不需型芯和浇注系统，它主要适合于生产圆筒形内腔的铸件。（） 6.(1分)修补铸件的常用方法有补焊法、渗补法、熔补法和金属喷涂法等。（） 7.(1分)模样用来形成铸型型腔，铸型用于形成铸件的外形等。芯盒用来制造砂芯（型芯），型芯用于形成铸件的内孔、内腔或局部外形。（） 8.(1分)浇注温度过高，则金属液吸气多，体收缩大，铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷。（） 9.(1分)对于承受动载荷，要求具有较高力学性能的重要零件，一般采用铸件作毛坯。（） 10.(1分)确定浇注位置时宽大平面应朝下，薄壁面朝上，厚壁朝下。（） 11.(1分)造型材料应具有高的耐火度，即型砂承受高温作用而不软化、不熔融的能力。若型砂耐火度差，易使铸件产生粘砂缺陷。（） 12.(1分)造型材料应具有高的硬度、耐火度，还应有良好的透气性、流动性、退让性等。（） 13.(1分)当铸件的最大截面不在端部，模样又不便分开，造型时常采用分模造型。（） 14.(1分)尺寸较大的铸件或体收缩较大的金属应设冒口，冒口可设在铸件的上部、中部或下部。（） 15.(1分)在不增加壁厚的条件下，选择合理的截面形状和设置加强筋可提高铸件承载能力。（） 16.(1分)铸件中的气孔能增加毛坯材料的透气性。（） 17.(1分)砂型铸造手工造型的适用范围是中小批量和单件生产。（） 18.(1分)最大截面在中部的铸件，一般采用分块模三箱造型。（） 19.(1分)假箱造型时，假箱起底板作用，只用于造型，不参予合型浇注。（） 20.(1分)型砂中的附加物包含有木屑，其作用是改善型砂的透气性。（） 21.(1分)铸铁的浇注温度为液相线以上100℃，一般为1250～1470℃。（） 22.(1分)确定分型面时尽可能使铸件全部或主要部分置于同一砂箱中。（） 23.(1分)在常用的铸造合金中，以铸钢流动性最好，灰铸铁流动性最差。（） 24.(1分)在常用铸造合金中，灰铸铁的流动性最好，铸钢次之，铝合金最差。（） 25.(1分)型砂主要由原砂、粘结剂、附加物、水和矿物油混制而成。（） 26.(1分)为了便于造型和防止铸件尖角处产生应力和裂纹，模样和芯盒的所有转角处都应做成圆角。（） 27.(1分)砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、熔模铸造相比较，大批生产时，金属型铸造的生产率最高。（） 28.(1分)铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中产生的体积和尺寸的缩减称为收缩。（） 29.(1分)加工余量是铸件加工面上，在铸造工艺设计时，预先增加的，在机械加工时需切除的金属层厚度。（） 30.(1分)大批量生产铸件与小批量生产铸件相比，前者机械加工余量应小一些。（） 31.(1分)离心铸造机按旋转轴的方位不同，可分为立式、卧式和倾斜式三种类型。（） 32.(1分)压力铸造是指熔融金属在高压下高速充型，并在压力下凝固的铸造方法，简称为压铸。（） 33.(1分)铸型中，型腔用以获得铸件的外形，型芯用来形成铸件内部孔腔。（） 34.(1分)直浇道的作用是其高度使金属液产生静压力，以便迅速充满型腔。（） 35.(1分)浇注速度过快会导致砂层翘起脱落，产生夹砂结疤等缺陷。（） 36.(1分)砂型铸造工艺设计的主要内容是绘制铸造工艺图和铸件图。（）
1.钢料锻前的加热方法有哪几种？在加热过程中钢料可能产生哪些缺陷？ 加热方法：⑴火焰加热（燃油加热、燃煤加热、燃气加热）⑵电加热（电阻加热<电阻炉加热、接触电加热、盐熔炉加热>、感应电加热） 钢料在加热过程中可能产生的缺陷:氧化、脱碳、过热、过烧及在坯料内部产生裂纹等。 2.何为锻造温度范围？锻造温度范围制定有哪些基本原则？始锻温度和终锻温度应如何确定？ 锻造温度范围是钢料开始锻造的温度(即始锻温度)和结束锻造的温度(即终锻温度) 区间。 基本原则：⑴钢料在锻造温度范围内应具有良好的塑性和较低的变形抗力; ⑵能锻出优质锻件;⑶为减少加热火次,提高锻造生产率,锻造温度范围应尽可能宽。 始锻温度的确定：⑴必须保证钢无过烧现象;⑵对于碳钢：始锻温度应比铁-碳平衡图的固相线低150～250℃。 终锻温度的确定：⑴保证钢料在终锻前具有足够的塑性; ⑵使锻件获得良好的组织性能。 3.何为加热规范？钢料的加热规范包括哪些内容？加热规范是按哪些原则制定的？ 加热规范是坯料从装炉到加热结束,整个过程中,炉温随时间的变化关系。 钢料的加热规范包括：①钢料的装炉温度; ②加热升温速度;③最终加热温度; ④各阶段加热和保温时间及总的加热时间等。 加热规范制定的原则：⑴加热时间短、生产效率高;⑵不引起过热和过烧、氧化脱碳少、加热均匀，不产生裂纹; ⑶热能消耗少。总之应保证高效、优质、节能。 4.少无氧化加热有哪些优点？实现少无氧化加热的主要方法有哪些？简述其适用范围？ 优点：⑴可减少金属的烧损; ⑵降低锻件表面粗糙度,提高尺寸精度;⑶提高模具的使用寿命。 主要方法：快速加热、介质保护加热和少无氧化火焰加热等。 适用范围：广泛应用于精密成型工艺。 5.各种自由锻工序的含义？锻造过程可能产生的缺陷和预防措施?圆柱坯料镦粗时产生不均匀变形有哪些原因？采用哪些措施可预防其不均匀变形和裂纹的产生？ 镦粗：使坯料高度减小，横截面增大的成形工序称为镦粗。拔长：使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序叫拔长。冲孔：在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序叫冲孔。 扩孔：减小空心坯料壁厚，使内、外径增加的锻造工序称为扩孔。 弯曲：将坯料弯成所规定外形的锻造工序称为弯曲。 镦粗时产生的缺陷：⑴侧表面产生裂纹； ⑵锭料镦粗后上、下端常保留铸态组织；⑶高坯料失稳而弯曲。 圆柱坯料镦粗时产生不均匀变形原因：①工具与坯料端面间摩擦力影响②温度不均匀影响。预防措施：⑴使用润滑剂和预热工具⑵采用凹形毛坯⑶采用软金属垫⑷采用铆镦、叠镦和套环内镦粗⑸采用反复镦粗拔长的锻造工艺。 6.矩形截面坯料拔长时常见的质量问题有哪些？在平砧下拔长圆截面坯料时，应取什么样的拔长方法来提高拔长效率和保证锻件质量的？ 常见的质量问题有：①坯料外部常出现表面横向裂纹、角裂；②坯料内部常产生对角线裂纹、和纵向裂纹。 应采取的拔长方法：应先将圆截面坯料压成正方形截面,再将正方形截面坯料拔长到其截面的边长接近圆截面直径,然后再压成八边形,最后压成圆形。 7.常用的冲孔方法有哪几种？冲孔时有可能出现哪些缺陷？ 冲孔方法有：①实心冲子冲孔(双面冲孔) ②垫环上冲孔(漏孔) 可能出现的缺陷：“走样”、裂纹和孔冲偏等。 8.目前汽车发动机曲轴的锻造工艺方法有哪几种？哪种方法性能最好？有何优点？ 目前锻造曲轴的工艺方法: 自由锻、模锻和全纤维镦锻（性能最好）。 优点：①产品机械性能好②公差余量小,可节约金属材料和机械加工工时。 9.盘（饼）块类锻件和空心类锻件应选用哪些基本的锻造工序？ 盘（饼）块类锻件：镦粗(局部镦粗)、冲孔； 空心类锻件：镦粗、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长等。10.自由锻工艺过程的主要内容有哪些？锻件公称尺寸、加工余量和公差的含义是什么？ 主要内容：⑴根据零件图绘制锻件图; ⑵确定坯料重量和尺寸;⑶确定变形工艺和锻造比; ⑷选择锻造设备;⑸确定锻造温度范围、加热和冷却规范; ⑹确定热处理规范。锻件公称尺寸：是标准中规定的名义尺寸。 加工余量：锻件表面留给机械加工用的金属层。 锻造公差：锻件实际尺寸与公称尺寸的误差,称为锻造公差。 11.开式模锻时金属有哪些流动过程？开式模锻时影响金属流动的主要因素有哪些？飞边槽桥口和仓部有哪些作用？高速锻造设备对金属充填模膛有什么影响？ 流动过程：第Ⅰ阶段，镦粗阶段；第Ⅱ阶段，充满模膛阶段；第Ⅲ阶段，多余金属排入飞边槽阶段。 影响金属流动的主要因素：●模膛（模锻件）的尺寸和形状；●飞边槽桥口尺寸和飞边槽的位置；●设备工作速度。 飞边槽桥口作用：阻止金属外流,迫使金属充满模膛。 仓部作用：容纳多余的金属，以免金属流到分模面上，影响上下模打靠。 影响：一般设备工作速度高，金属流动速度快，使摩擦系数有所降低，金属流动的惯性和变形热效应的作用也很突出。正确利用这些因素的作用有助金属充填模膛，得到外形复杂、尺寸精确的锻件。
砂型铸造工艺流程 砂型铸造工艺流程图 制作木模-造型-熔化-浇注-落砂-冒口拆除-检验入库 熔模铸造工艺 失蜡铸造现在称为熔模铸造。这是一种很少切割或不切割的铸造工艺，是铸造行业的一项优秀技术。它被广泛使用。它不仅适用于各种类型和合金的铸造，而且可以生产出比其他铸造方法具有更高尺寸精度和表面质量的铸件，甚至复杂的、耐高温的、难以加工的、其他铸造方法难以铸造的铸件也可以通过熔模精密铸造来铸造。 熔模铸造是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的。作为一个古老的文明，中国是最早使用这项技术的国家之一。早在公元前几百年，中国古代劳动人民就创造了这种失传的铸蜡技术，用来铸造钟鼎和具有各种精美图案和文字的器皿，如春秋时期曾侯乙墓的青铜板。曾侯乙墓雕像板的底座是多条龙缠绕在一起，首尾相连，上下交错，形成一个中间镂空的多层云纹图案。这些图案很难用普通的铸造工艺来制作，而失蜡法的铸造工艺可以利用石蜡无强度、易雕刻的特点，用普通的工具雕刻出与曾侯乙墓的雕像板相同的石蜡工艺品，然后加入浇注系统，经过上漆、脱蜡、浇注，得到精美的曾侯乙雕像板 现代熔模铸造法在20世纪40年代实际应用于工业生产当时，航空喷气发动机的发展要求制造具有复杂形状、精确尺寸和光滑表面的耐热合金部件，如叶片、叶轮和喷嘴。由于耐热合金材料难以加工，零件形状复杂，因此不可能或难以用其他方法制造。因此，需要找到一
种新的精确的成型工艺。因此，现代熔模铸造法借鉴了古代传下来的失蜡铸造法，通过对 材料和工艺的改进，在古代工艺的基础上取得了重要的发展。因此，航空工业的发展促进了熔模铸造的应用，熔模铸造的不断改进也为航空工业进一步提高性能创造了有利条件。 中国在20世纪50年代和60年代开始将熔模铸造应用于工业生产此后，这种先入为主的铸造技术得到了极大的发展，并已广泛应用于航空、汽车、机床、船舶、内燃机、燃气轮机、电信仪器、武器、医疗器械、切割工具等制造业，以及工艺品的制造。所谓的 熔模铸造工艺简单地指用易熔材料(如蜡或塑料)制作易熔模型(称为熔模或模型)，在其上涂覆几层特殊的耐火涂层，干燥并硬化形成整体外壳，然后用蒸汽或温水将外壳上的模型熔化，然后将外壳放入砂箱中，在其周围填充干砂，最后将模具放入穿透式烘烤器中进行高温烘烤(例如，当使用高强度外壳时，脱模后的外壳可以不造型直接烘烤)、模具或外壳 熔模铸件尺寸精度高，一般可达CT4-6(砂型铸造CT10~13，压铸CT5~7)。当然，由于熔模铸造工艺过程复杂，影响铸件尺寸精度的因素很多，如模具材料的收缩、熔模的变形、加热和冷却过程中模壳的线性变化、合金的收缩率以及铸件在凝固过程中的变形等。因此，普通熔模铸件的尺寸精度相对较高，但其一致性仍有待提高(使用中高温蜡材料的铸件的尺寸一致性有待提高)用 压制熔体模具时，采用型腔表面光洁度高的型材，因此熔体模具的
精密锻造成形技术的应用及其发展参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
精密锻造成形技术的应用及其发展参考 文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 随着经济和科学技术的发展，常规的锻造技术已经不 能满足发展的需求了。精密锻造成形技术在航空航天、船 舶、通用机械、汽车、兵器等领域的应用越来越广泛，越 来越受到人们的关注。本文将就精密锻造成形技术的种类 进行介绍，并对其发展趋势进行阐述。 精密锻造成形技术，指的是在零件基本成形后，只需 少许加工或无需加工就可以使用的零件成形技术，又称近 净成形技术。这种技术是以常规锻造成形技术为基础发展 起来的，是由计算机信息技术、新能源、新材料等集成的 一门应用技术。现阶段，精密锻造成形技术主要用在精锻 零件和精化毛坯等方面。
精密锻造成形技术的种类 精密锻造成形技术，它的优势很明显，成本低、效率高、节能环保、精度高等。这种成形工艺种类很多，按成形速度划分：高速精锻、一般精锻、慢速精锻成形等；以锻造过程中金属流动状况为标准划分：半闭、闭式、开式精锻成形工艺；按成形温度划分：超塑、室温、中温、高温精锻成形等；按成形技术分为：分流锻造、等温锻造、复动锻、复合成形、温精锻成形、热精锻成形和冷精锻成形等。按成形技术对精锻技术进行的划分，已经成为了生产中人们习惯分类方式。 1.1.分流锻造 分流锻造技术的重要环节是在模具或毛坯的成形部分建立一个材料的分流通道，以确保良好的填料效果。使用这种技术时，在型腔填满材料的的过程中，一部分材料留下分流通道，形成分流，这样有助于填满难成形的部分。
1.实验目的 1.了解熔模精密铸造的工艺过程和特点。 2.学生动手实践，可翻制小型艺术品，提高实验兴趣。 3.体会工艺参数对铸件质量的影响。 2.实验工艺流程和实验内容 1)实验工艺流程 压蜡→补焊→组树→制壳→脱蜡→焙烧→浇铸→脱壳→后期处理 其中，制壳步骤包括，涂涂料、撒砂，如此反复几次，直到形壳的厚度达到要求（根据不同要求，大概有4—10层）。最后一层要涂涂料，这样可以防止沙粒脱落，造成不便。 后期处理包括补焊、热处理、喷丸和精整等步骤。 2)实验内容 压制蜡型 压制蜡型使用的是挠性模具，压制蜡型过程中，需要注意蜡的温度，模具的温度，注入时间等因素。压蜡过程中，要保证蜡充满型腔，登蜡充分凝固之后再取出，取出时注意不要将蜡模损坏。 模具的制作 这次的模具制作主要分为两种，一种为热压橡胶，将模样放到橡胶片之间，放到制模仪器中压实。通电40 min左右（注意烫伤），压制完成之后取出成品，用刀子小心的剖开，取出模样，这样就可以完成一个挠性的模具。 另一种为硅橡胶制造模具，将硅橡胶取出，按照比例倒入凝结剂（大概为1.7%）迅速搅匀，将搅好的硅溶胶倒入已经放好模样的容器中，大概等30 min，待硅溶胶凝固之后取出，这样可以制得模具的一个模具，再按照同样的方法制造另一半模具即可。 零件的浇铸 制壳过程、脱蜡过程和焙烧过程我们是没有看到的，我们看到的是从焙烧炉直接取出的型腔进行浇铸，其中石膏型的焙烧需要缓慢加热，防止裂开。制型腔过程中，需要抽真空，将石膏中的气体排出，防止浇铸过程中产生气孔等缺陷。浇铸结束，待金属液冷却之后可以采取不同的脱壳方式。对于石膏型，通过浸水处理，石膏的溃散性很好，可以很容易的除去外壳；对于硅溶胶为粘结剂的砂型，可以通过敲击的方法
一，总述类 1.1.加工技术展望：塑性加工既是材料制备的主要手段,又是装备制造的重要环节,它正随着新材料的出现及对装备性能的不断完善而提出的新要求面临很多挑战与机遇,其发展总的趋是: (1)构件轻量化成形有两个主要途径,一是从材料角度,采用高强钢、铝合金和镁合金;二是从结构角度,采用管件液压成形和拼焊板成形。前一成形方法是“按需配料,物尽其用”;后一成形方法是“以空代实”,在减轻重量的同时保持构件有很高的刚度。应当指出,构件轻量化成形不仅仅是为了减轻产品的重量,而且还为其带来运行过程中显著的节能效果。 (2)柔性化成形柔性化是制造业的总趋势,即是一种迅速适应产品与构件多变性的制造方式。这不仅是市场竞争的需求,也应是成形技术发展的趋势,不应再指望一套模具长期用下去的“几十年一贯制”。减少装备(包括模具)的数量无疑会增加制造的柔性,软模成形(含液压成形、聚氨酯成形及气压成形)可省去凸模或凹模,甚至不用模具的无模胀形已经得到应用,利用可调节的离散化模具成形将会越来越受到重视。(3)低载荷、节能化成形塑性加工往往需要很大的动力,成形过程中浪费很多的能量。因此,如何省力与节能是塑性加工界备受关注的问题。降低变形力的主要途径有三个,一是降低流动应力,如固-液态成形;二是减少接触面积,如单点成形;三是减少摩擦,如液压成形。
(4)复合成形技术例如热冲压与淬火结合、激光加热与成形结合及成形与焊接结合等复合成形技术正得到重视。作为后者的实例,可以提到搅拌摩擦焊,它是将两块金属板沿界面用高速旋转棒产生高温大塑性变形而焊合在一起。 1.2现状：航空、航天和汽车等高技术领域与高端产业的发展，不断要求零件的高性能、轻量化、高可靠性和功能高效化，由此导致零件的形状复杂化、大型整体化、薄壁化、大小几何尺寸极端结合。而零件在锻造过程中对工艺参数及其耦合作用极为敏感，并要经历复杂的不均匀变形和组织演化历程，这使得其锻造过程的优化设计与稳健控制极其困难。因此，从多场耦合、多尺度与全过程的角度深入研究并深刻认识大型复杂锻件高性能精密锻造过程中的变形机理与规律，发展 形性一体化调控的理论与方法，进而发展数字化高性能热精密锻造技术，是解决我国大型复杂锻件成形制造问题的技术途径，具有带动国家制造技术和工业技术水平整体提升的关键作用。 习惯将精密锻造成形技术分为：冷精锻成形、热精锻成形、温精锻成形、复合成形、复动锻造(闭塞锻造)、等温锻造以及分流锻造等。 我国未来热精密锻造技术的重点发展方向包括: 1)更加关注材料锻造过程中的微观组织协调变形机制，与理论分析相结合，建立高精度、高效率、多尺度、全过程的模型，为实现多场和多尺度模拟的整体优化设计奠定基础。
08 级锻造工艺学复习资料 一选择题 1下列是自由锻造特点的是 (B) A 精度高 B 精度低C生产效率高 D 大批量生产 2下列是锻造特点的是 (A) A 省料B生产效率低 C降低力学性能 D 适应性差 3下列是模锻特点的是 (D) A成本低B效率低 C 操作复杂 D 尺寸精度高 4锻造前对金属进行加热，目的是(A) A提高塑性 B 降低塑性 C 增加变形抗力 D 以上都不正确 5空气锤的动力是(A) A 空气B电动机 C 活塞 D 曲轴连杆机构 6为防止坯料在镦粗时产生弯曲，坯料原始高度应小于其直径 A 1倍 B 2倍 C 2.5倍 D 3倍 7镦粗时，坯料端面、应平整并与轴线 (A) A垂直B平行 C 可歪斜 D 以上都不正确 8圆截面坯料拔长时，要先将坯料锻成 (C) A圆形 B 八角形C方形 D 圆锥形 9利用模具使坯料变形而获得锻件的方法 (C) A机锻B手工自由锻 C 模锻 D 胚模锻 10锻造前对金属毛坯进行加热温度太高，锻件 (C) A质量好 B 质量不变C质量下降 D 易断裂 11使坯料高度缩小，横截面积增大的锻造工序是 (B) A冲孔 B 镦粗 C 拔长 D 弯曲 二判断题 1、钢锭内空洞类缺陷的内表面已经被氧化，不能通过锻造将这些空洞类缺陷锻合。（对） 2、为使锻件获得较高的力学性能，锻造应达到一定的锻造比。（对） 3、毛边槽仓部的容积应按上下模打靠后，尚未完全被多余金属充满的原则来设计。（对） 4、闭式模锻比开式模锻的金属利用率高。（对） 5、闭式模锻件没有毛边。（对） 6、闭式模锻时，当金属充满型槽各处，锻造结束。（错） 7、模锻工艺和模锻方法与锻件的外形密切相关。（对） 8、在保证锻件顺利取出的前提下，模锻斜度尽可能取小值。（对） 9、模锻斜度的大小与分模线位置有关。（对） 10、为了便于选择标准刀具，模锻斜度和模锻圆角半径应从标准系列数值中选择。（对） 11、锻件的内圆角半径对应模具型槽的外圆角半径，如果选的过小可导致锻模在热处理和模锻 过程中因应力集中使其开裂。（错） 12、模锻过程中可以直接锻出通孔。（错） 13、有连皮的锻件，冷锻件图上不要绘出连皮的形状和尺寸，而在热锻件图上要绘出连皮的 形状和尺寸。（对）
3.3.1 概述 到目前为止，铸造生产中应用最广泛的无机化学粘结剂是钠水玻璃。 水玻璃是各种聚硅酸盐水溶液的通称，别名泡花碱。铸造上使用的主要是钠水玻璃（Sodium silicate, water glass），价格便宜，来源充足；其次为钾水玻璃，此外还有锂水玻璃、钾钠水玻璃、季铵盐水玻璃等。钠水玻璃的化学式为Na2O·nSiO2·nH2O。直接影响钠水玻璃的化学和物理性质以及水玻璃砂的工艺性能的几个重要参数是： 1）模数模数的大小仅表示钠水玻璃中SiO2和Na2O的物质的量比。 M=nSiO2/mNa2O=1.033W SiO2/W Na2O 式中W Sio2、W Na20——分别为硅酸钠中SiO2和Na2O的质量百分数（%）。 模数越高，作为芯（型）砂粘结剂时的硬化速度越快，但模数过高，将使芯（型）砂的保存性差，不适于造型和制芯。铸造生产中，吹CO2硬化常用模数2的钠水玻璃。水玻璃的模数可以通过加入NaOH水溶液(浓度10-20%)或NH4Cl水溶液(浓度10%)进行调整。调整计算： X NaOH=13.3W SiO2/M-12.9W Na2O(克) X NH4Cl=1.73(W Na2O-W SiO2/M) (克) 2）密度、含固量和粘度 密度低，水的质量分数高，含固量少，不宜用作型（芯）砂粘结剂；反之，密度过大，粘稠，也不便定量和不利与砂子混合。铸造上通常采用密度p为1.32～1.68／ cm3或波美度30~54的钠水玻璃。实际上，水分和含固量较之采用密度更直接反映钠水玻璃的粘结力和价值。 3.3.2 水玻璃砂造型工艺 一、CO2钠水玻璃砂 目前广泛采用的CO2钠水玻璃砂，大都由石英砂加入4.5～8.0％的钠水玻璃配制而成。对于几十吨的质量要求高的大型铸钢件砂型（芯），全部面砂或局部采用镁砂、铬铁矿砂、橄榄石砂、锆砂等特种砂代替石英砂较为有利。 钠水玻璃砂可使用各种混砂机混制。混好的砂最好放在有盖的容器中，或者覆以湿的麻袋，以免砂中水分蒸发和与空气中CO2接触。 钠水玻璃砂流动性好，制芯时可用手工或靠微震紧实，也可采用吹射制芯（型）。大的砂芯为增加容让性和便于排气，砂芯内部放块度为30－40mm的焦碳块、炉渣或干砂，并在中心挖出气孔，上部通至箱口。型和芯一般要扎通气孔，使CO2气体可以通过，加速硬化。 目前应用较多的是插管发法和盖罩法（见图1），也有通过模样吹CO2硬化的方法，还开发了真空—CO2硬化和脉冲吹气硬化等方法。
熔模精密铸造过程疑难问题解答 前言 三百六十行，行行出人才。各行各业都有自己的特长。各从业人员必须熟练地掌握本行业、本岗位的职业技能，具备一定的包括职业技能在内的职业素质，才能胜任工作，把工作做好，为本行业做出应有的贡献，实现自己的人生价值。 熔模铸造业是技术密集型的行业。本行业对其职工职业素质的要求比较高。在科学技术迅速发展的今天，更是这样。精铸业的职工队伍中，大部分是技术员工。他们是企业的主力军，是振兴和发展本企业的技术力量。技术人员素质如何，直接关系到本企业的生存和发展。在市场经济条件下，企业之间的竞争，是质量之竞争；价格之竞争；也是技术之竞争；归根结底是人才的竞争。优秀的技术员工是企业各类人才中重要的组成部分。企业必须有这样一支高素质的技术工人队伍，有这样一批技术过硬、技艺精湛的能工巧匠，才能保证产品质量，提高生产效率，降低物料消耗，使企业获得经济效益；才能支持企业不断生产出高难度的产品，去发掘市场、占领市场；才能在激烈的市场竞争中立于不败之地！ 由于本人水平有限，加之时间仓促，难免存在不足和错误，诚恳希望专家，工程师和同仁批评指正。 吴光来 第一章熔模铸件工艺设计与模具设计 §1、熔模铸件工艺设计 1.1、熔模铸件的尺寸精度受到哪些因素的影响？ 答：铸件尺寸精度受铸件结构、材质、制模、制壳、焙烧、浇注等多种因素的影响。1)、铸件结构的影响：（1）、铸件壁厚，收缩率大；铸件壁薄，收缩率小；（2）、自由收缩率大，阻碍收缩率小。 2）、材质的影响：（1）、材料中含碳量越高，线收缩率越小，含碳量越低，线收缩率越大；（2）常见材质的铸造收缩率如下：铸造收缩率K＝（LM-LJ）/LJ×100% LM—型腔尺寸；LJ—铸件尺寸 K受以下因素的影响：蜡模K1、铸件结构K2、合金种类K3、浇注温度K4。 合金种类收缩率 自由收缩受阻收缩 铸铁件 0.8% 0.7% 碳钢及低合金钢 1.6－2.0% 1.3－1.7% 不锈钢 2.0－2.3% 1.7－2.0% 3)、制模对铸件线收缩率的影响： （1）蜡（模）料的线收缩率约为0.9－1.1%； （2）蜡模径向（受阻）收缩率仅为长度方向（自由）收缩率的30－40%，射蜡温度对自由收缩率的影响远远大于对受阻收缩率的影响。（最佳射蜡温度为57－59℃，温度越高收缩
精密铸造各工序操作规程及注意事项 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
精密铸造各工序操作规程及注意事项 压蜡工序工艺操作规程及注意事项 一．工艺要求： 室温：24±2℃，蜡缸温度：54±2℃射蜡嘴温 度： 54±2℃压射压力:3.5-4.0mpa 保压时间:视蜡模大小，壁厚而定（一般为6-8秒） 冷却水温度：≤20℃ 二．操作程序： 1.检查压蜡机油压，保温温度，操作按钮是否正常，按照技术规定调整压 蜡机压射压力，射蜡嘴温度，保压时间，冷却时间等。 2.从保温箱中取出蜡缸，装在压蜡机上,挤出上部混有空气的蜡料。 3.将模具放在压蜡机工作台面上，调整射蜡嘴使之与模具注蜡口高度一 致，检查模具所有芯子，活块位置是否正确，模具开合是否顺利。 4.打开模具，喷薄薄一层分型剂，合型，对准射蜡嘴。 5.双手按动工作按钮，压制蜡模。 6.抽出芯子，打开模具，小心取出蜡模，放在工作台一侧，合上模具开始 压下一件，同时对该件粗略检查无缺陷后按要求放入冷却水中或放入存放盘中冷却，冷却时间为4小时，注意有以下缺陷的蜡模应报废： （1）因模料中卷入空气，蜡模局部有鼓起的； （2）蜡模任何部位有缺陷的； （3）蜡模有变形不能简单修复的； （4）尺寸不符合规定的。 7．清除模具上残留的模料，注意只能用竹刀，不可用金属刀片清除残留模料，防止模具型腔及分型面受损，用压缩空气气嘴吹净模具分型面。芯子上的蜡屑等，视模具结构及使用情况每2-10件喷一次分型剂。 8.及时将蜡模从冷却水中轻轻取出，用压缩空气吹净蜡屑及水珠，并进行 自检，将合。放入存放盘中。 9.每班下班或模具使用完毕后，应用软布或棉棒清理模具，如发现模具有 损伤或不正常，应立即报告领班，由领班处理。并清扫压蜡机，工具及现场，做到清洁、整齐。 三．注意事项： 1．压制蜡模时，首先必须进行检查，确认合格后，方可进行操作，压蜡模过程中不能轻易变动压制参数。 2．模具型腔不要喷过多的分型剂，并要均匀，必要时可用压缩空气气嘴辅助将分型剂吹均匀。 3．使用新模具时，务必弄清模具组装，拆卸顺序，蜡模取出方法。 4．蜡模放在存放盘中，彼此间应隔离以免碰损，应注意搁置方向，防止变形，有需要时可采用卡具等，避免蜡模变形。
汽车齿轮的精密锻造技术 江苏森威精锻有限公司 徐祥龙李明明 摘要 本文介绍了精密锻造成形在汽车齿轮制造中的应用,总结了各种齿形精密锻造的关键技术,特别提到分流锻造在齿形成形方面的应用。 前言 齿轮精密锻造成形是一种优质、高效、低消耗的先进制造技术，被广泛地用于汽车齿形零件的大批量生产中。随着精密锻造工艺和精密模具制造技术的进步，汽车齿轮和齿形类零件的生产已越来越多地采用精密锻造成形。当前国外一台普通轿车采用的精锻件总质量已达到（40—45）Kg,其中齿形类零件总质量达10Kg以上。精锻成形的齿轮单件质量可达1Kg以上、齿形精度达到(DIN) 7级。随着汽车的轻量化要求和人们环保意识的增强,汽车齿轮制造业将更多地应用精锻成形技术。 一．伞齿轮的精锻成形 1. 伞齿轮(锥齿轮)的热精锻成形 （1）早期的伞齿轮精密锻造 伞齿轮的精密锻造最早见于50年代德国的拜尔工厂，并在蒂森等公司得到广泛的
应用(1)。我国上海汽车齿轮厂等在70年代采用热精锻技术，成功进行了伞齿轮的精密锻造生产。在当时社会主义大协作的环境下，伞齿轮的精锻技术很快在齿轮行业得到推广应用。 该技术的应用和发展得益于2项当时先进的技术：模具的放电加工技术和毛坯感应加热技术。先淬火后加工的放电加工避免了模具淬火变形带来的齿廓误差；快速加热的中频感应加热解决了齿轮毛坯在加热过程中的氧化和脱碳问题，以上2项技术的应用使锻造成形的伞齿轮齿面达到无切削加工要求(图1、图2)。 图1.精锻成形的行星和半轴齿轮图2.精锻成形的汽车行星齿轮 （2）锻造设备 伞齿轮的锻造设备在国外一般使用热模锻压力机。但在60-70年代的中国，热模锻压力机是非常昂贵的设备。因此，国内企业普遍使用的锻造设备是双盘摩擦压力机（图3）。该设备结构简单，价格便宜，很快成为齿轮精锻的主力设备。但摩擦压力机技术陈旧、难以控制打击精度、而且能源利用率较低。随着高能螺旋压力机和电动螺旋压力机的出现（图4），落后的摩擦压力机有被取代的趋势。
加10的铸造技巧 1首先准备好足够的金币，（建议换成绑定金能多10% ），准备好砸装备的材料，观察传闻，有成功的传闻出现，把成功者的名字复制，放到仇人名单，这时可以看到他所在的地方，连续观察几次，取成功次数最多的地方进行铸造（等级低的马熊村首选，选有精工铁匠的地方)站在铁匠边上注：下面会用到铁匠这个NPC，屏蔽其他玩家（F12点住不放按ENTER键)看延迟(右下角的绿条的看延迟的,如图 ），最好在30以下为最佳，稍高点也行（装备加到5前没关系） 2.加4直接铸造，会出现两种情况，如：+4连续失败3-5次（停住等十几分钟再点铸造），如失败次数少于3次加到4（多数都是加4不失败前者是少数情况）现在准备上5（保证延迟在30以下），如果是前面一种失败次数达到3-5次左右的（一定要和前面加完4间隔几分钟）。等世界传闻，（看铁匠你会发现铁匠头上有个锤子，一会变大 一会变小，间隔在一秒一次如图：特别提醒这个是关键）出完传闻后当他头上的锤子变大的时候立刻点，特别提醒不要在别人铸造成功传闻后面铸造），如失败停下等几分钟切勿连续点铸造。
如后面加4以后失败次数少于3次可不用等传闻也不用理会锤子直接点铸造上5，和前面加4也不用间隔，能上去就上，不能上算为后面增加成功率。最好能让失败次数保持在3次以上，如失败次数达到3次以上此时已经加4了，需要如上面提到的等几分钟（如时间充裕可多等长点时间）按上面的方法铸造，这里不重复说了。 3加完5以后准备加6先别急点，关掉铸造界面，等几分钟，重新打开铸造界面，放上铸造的物品，找些+3的垃圾装备（在成都的摊位可以买到,如果想用三色上7，在加6的时候放两块钛晶），放满，等传闻（加6直接踩别人失败的尸体）传闻出现铸造失败的传闻之后，（看铁匠头上的锤子变大）立刻点铸造，在自己砸装备的时候长时间没人加装备失败，加6可以踩下别人加6成功，有人踩尸体加6铸造成功的，千万别点，等下一次。如失败关掉铸造界面重新打开，等一会再铸造。（不可连续点铸造） 4 加 6成功后，别关铸造界面，把一个铸造+3的装备+到4，成功换另外一件，如果连着失败了俩次，再把需要铸造加7的装备放上，放满幸运品，有钛晶建议最好放满（加7是最关键的失败了之前的努力就白费了)，没有放满+3+4的垃圾装备，看自己的成功率，保持在40%以上，如低于40%建议放钛晶，现在开始加7（最好在加完6等一小时以后）看自己的延迟，务必保持在20以下，一般有两种：一种是踩别人尸体，不直接踩 ,（直接睬尸体容易暗爆)别人铸造失败传闻出现10秒后，紧跟着自己发个天谴，锤子变大的那一刻立刻点铸造，10秒内有人加7成功千万别点。如有人直接踩尸体加6成功了，
熔模精密铸造工艺简介 熔模精密精密铸造（Investment Casting）又脱蜡铸造或失蜡铸造(Lost-wax Casting)，这种铸造工艺可以生产出精密复杂、接近于产品最后形状，可不加工或很少加工就可直接使用的金属零件或精美工艺品，是一种近净形的金属液态成形工艺，应用非常广泛。 熔模铸造是以最终产品为摹本的批量复制技术，先要制做金属模具，在射蜡机上用金属模具压制出蜡模，将单个的蜡模组合到浇注系统上形成一棵棵蜡树，在蜡树上涂敷多层耐火材料，干燥硬化后形成型壳，然后将型壳内的蜡熔化使之流出，再将型壳焙烧使之坚固，最后再将熔化的液态金属浇注入型壳中，液态金属在型壳中冷却凝固后即成为所需要的铸件。 熔模精密铸造是在古代蜡模精密铸造的基础上发展起来的。作为文明古国，中国是使用这一技术较早的国家之一，远在公元前数百年，我国古代劳动人民就创造了这种失蜡精密铸造技术，用来精密铸造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品。 现代熔模精密铸造方法在工业生产中得到实际应用是在二十世纪四十年代。当时航空喷气发动机的发展，要求制造象叶片、叶轮、喷嘴等形状复杂，尺寸精确以及表面光洁的耐热合金零件。由于耐热合金材料难于机械加工，零件形状复杂，以致不能或难于用其它方法制造，因此，需要寻找一种新的精密的成型工艺，于是借鉴古代流传下来的失蜡精密铸造，经过对材料和工艺的改进，现代熔模精密铸造方法在古代工艺的基础上获得重要的发展。 我国是上世纪五、六十年代开始将熔模精密铸造应用于工业生产。其后这种先进的精密铸造工艺得到巨大的发展，相继在航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及刀具等制造工业中被广泛采用，同时也用于工艺美术品的制造。早期的熔模铸造工艺是采用石蜡硬脂酸模料、水玻璃粘接剂制壳。九十年代开始发展铸造专用中温模料、硅溶胶制壳、中频快速熔炼技术，铸件尺寸精度和表面光洁度有了很大的改善，成为当今生产出口精密铸件的主流工艺。 熔模铸件尺寸精度较高，铸钢件一般可达GB/T6414之CT5-7（砂型精密铸造为CT10~13），小型铸件甚至可以达到CT4。当然由于熔模精密铸造的工艺过程复杂，影响铸件尺寸精度的因素较多，例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在加热和冷却过程中的线量变化、合金的收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等，所以普通熔模铸件的尺寸精度虽然较高，但与机械加工相比仍有差距。 压制蜡模时，采用型腔表面光洁度高的压型，因此，熔模的表面光洁度也比较高。此外，与熔融金属直接接触的型腔内表面由极细的耐火涂料涂挂在熔模上而制成。所以，熔模铸件的表面光洁度比普通铸造件的高，表面粗糙度一般在Ra.3.2~6.3μm之间，更好的可以到Ra1.6以下。 熔模铸造采用热壳浇注，充型能力强，可以生产出薄壁铸件和细微的文字图案（如商标、规格型号等），铸件的最小壁厚已经可以做到2毫米以下。 熔模精密铸造最大的优点就是由于熔模铸件有着比较高的尺寸精度和表面光洁度，所以可减少机械加工工作，只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可，甚至某些铸件只留打磨、抛光余量，不必机械加工即可使用。熔模铸造还可以把一些焊接组合件铸成一体，省去组合与焊接工作。由此可见，采用熔模
文件编号：TP-AR-L6168 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 精密锻造成形技术的应 用及其发展(正式版)
精密锻造成形技术的应用及其发展 (正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 随着经济和科学技术的发展，常规的锻造技术已 经不能满足发展的需求了。精密锻造成形技术在航空 航天、船舶、通用机械、汽车、兵器等领域的应用越 来越广泛，越来越受到人们的关注。本文将就精密锻 造成形技术的种类进行介绍，并对其发展趋势进行阐 述。 精密锻造成形技术，指的是在零件基本成形后， 只需少许加工或无需加工就可以使用的零件成形技 术，又称近净成形技术。这种技术是以常规锻造成形 技术为基础发展起来的，是由计算机信息技术、新能
源、新材料等集成的一门应用技术。现阶段，精密锻造成形技术主要用在精锻零件和精化毛坯等方面。 精密锻造成形技术的种类 精密锻造成形技术，它的优势很明显，成本低、效率高、节能环保、精度高等。这种成形工艺种类很多，按成形速度划分：高速精锻、一般精锻、慢速精锻成形等；以锻造过程中金属流动状况为标准划分：半闭、闭式、开式精锻成形工艺；按成形温度划分：超塑、室温、中温、高温精锻成形等；按成形技术分为：分流锻造、等温锻造、复动锻、复合成形、温精锻成形、热精锻成形和冷精锻成形等。按成形技术对精锻技术进行的划分，已经成为了生产中人们习惯分类方式。 1.1.分流锻造 分流锻造技术的重要环节是在模具或毛坯的成形